砷元素广泛存在于自然界，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等．（1）砷的常见氧化物有AS2O3和As2O5，As2O5热稳定性差．根据图1写出As2O5分解为AS2O3的热化学方程式．（2）砷酸钠

Question

砷元素广泛存在于自然界，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等．
（1）砷的常见氧化物有AS₂O₃和As₂O₅，As₂O₅热稳定性差．根据图1写出As₂O₅分解为AS₂O₃的热化学方程式___．

（2）砷酸钠具有氧化性．298K时，在100mL，烧杯中加入10mL0.1mol•L^-1Na₃AsO₄溶液、20mL 0.1mol．L^-1KI溶液和20mL 0.05mol/L硫酸溶液，发生反应：
AsO₄^3-+2I^-+2H^+⇌AsO₃^3-+I₂+H₂O△H．
（无色）              （无色）（浅黄色）
溶液中c（I₂）与时间（t）的关系如图2所示（忽略溶液体积变化）．
①能够表明上述反应达到平衡状态的是___（填序号）．
a．溶液颜色不再变化
b．c（AsO₃^3-）+c（AsO₄^3-）不再变化
c．AsO₄^3-的生成速率等于I₂的生成速率
d．c（AsO₃^3-）/c（I₂）保持不再变化
②0～10rain内，I^-的反应速率v（I^-）=___．
③在该条件下，上述反应的平衡常数K=___．
④升温，AsO₄^3-的平衡转化率减小，则该反应的△H___ 0（填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）利用（2）中反应可测定含As₂O₃和As₂O₅的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样0.2000g溶于NaOH溶液，得到含AsO₃^3-和AsO₄^3-的混合溶液．
②上述混合液用0.02500mo1．L^-1的I₂溶液滴定，用___做指示剂进行滴定．重复滴定2次，平均消耗I₂溶液40.00mL．则试样中As₂O₅的质量分数是___．
（4）雄黄（As₄S₄）在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As₂O₃），另一种氧化物为___（填化学式），可用双氧水将As₂O₃氧化为H₃AsO₄而除去，写出该反应的化学方程式___．

Answer 1

（1）由图象可知，As₂O₅分解为As₂O₃需要吸收的热量为-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol^-1，则热化学方程式As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1，
故答案为：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4kJ•mol^-1；
（2）①AsO₄^3-+2I^-+2H^+⇌AsO₃^3-+I₂+H₂O，
（无色）              （无色）（浅黄色）
a．溶液颜色不再变化说明离子浓度不变，反应达到平衡状态，故a正确；
b．反应前后守恒可知c（AsO₃^3-）+c（AsO₄^3-）始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．AsO₄^3-的生成速率等于I₂的生成速率，说明反应达到平衡状态，故c正确；
d．AsO₃^3-和I₂，生成物质的量相同，c（AsO₃^3-）/c（I₂）始终保持不再变化，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：ac；
②图2可知，I₂浓度变化为0.015mol/L，I^-浓度变化0.03mol/L，0-10minv（I^-）=(0.03mol/L)/(10min)=0.003mol/（L•min），
故答案为：0.003mol/（L•min）；
③AsO₄^3-+2I^-+2H⁺⇌AsO₃^3-+I₂+H₂O
起始量（mol/L） 0.02     0.04    0.04      0        0
变化量（mol/L） 0.015    0.03    0.03   0.015   0.015
平衡量（mol/L）0.005    0.01     0.01      0.015   0.015
K═(0.015×0.015)/(0.005×0.012×0.012)=4.5×10⁶，
故答案为：4.5×10⁶；
④升温，AsO₄^3-的平衡转化率减小，说明平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H小于0，
故答案为：小于；
（3）②将试样As₂O₃和As₂O₅0.2000g溶于NaOH溶液，得到含AsO₃^3-和AsO₄^3-的混合溶液，上述混合液用0.02500mo1．L^-1的I₂溶液滴定，选择淀粉溶液为指示剂，滴入最后一滴溶液变蓝色，重复滴定2次，平均消耗I₂溶液40.00mL．
AsO₃^3-+I₂+H₂O=AsO₄^3-+2I^-+2H⁺，
 1          1
n          0.02500mol/L×0.04000L
n=0.001mol，
则试样中As₂O₅的质量分数=(0.2000g-0.001mol×(1)/(2)×198g/mol)/(0.2000g)×100%=50.5%，
故答案为：淀粉溶液；50.5%；
（4）雄黄在空气中加热至300℃时会 两种氧化物，其中的一种氧化物为剧毒的砒霜（As₂O₃），由原子守恒可知反应为As₄S₄+7O₂(300°C.)/()2As₂O₃+4SO₂，另一种氧化物为二氧化硫，双氧水将As₂O₃氧化为H₃AsO₄而除去，氧化还原反应中过氧化氢中氢元素化合价-1价变化为-2价，As元素化合价+3价变化为+5价，结合电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为2H₂O₂+H₂O+As₂O₃=2H₃AsO₄，
故答案为：SO₂；2H₂O₂+As₂O₃+H₂O=2H₃AsO₄．